流体力学--第3章习题.ppt

圆管层流运动;;3. 圆管层流，实测管轴线上流速为4m／s，则断面平均流速为： A. 4m／s??? B. 3.2m／s C. 2m／s ?? D. 1m／s;解 :（1）管中心最大流速 ;（4）由;2. 应用细管式粘度计测定油的粘度，已知细管直径d=6mm，测量段长l=2m ，如图。实测油的流量Q=77cm3/s，水银压差计的读值h=30cm，油的密度ρ=900kg/m3。试求油的运动粘度。 ;解: 列细管测量段前、后断面伯努利方程,得:;运动粘度;沿程阻力系数;一、选择题;3. 水流在管道直径、水温、沿程阻力系数都一定时，随着流量的增加，粘性底层的厚度就________。 A. 增加；? B. 减小； C. 不变； D. 不定。;例2. 长度l=1000m，内径d=200mm的普通镀锌钢管，用来输送运动粘度ν=0.355×10-4m2/s的重油，已经测得其流量Q=0.038m3/s，问其沿程水头损失为多少？（△=0.2mm）;因为;例3. 有一镀锌铁管，l=40m，d=0.2m， △=0.15mm，输送干空气，其密度ρ=1.2kg/m3，运动粘度ν=15.7× 10-6m2/s，测得风量Q=1700m3/h，气流的沿程损失为多少？;故流动处于湍流水力过渡区，选择柯罗布鲁克公式;可认为等式两边相等，解得λ=0.02。 ;管路的水力计算; 1. 串联管道各串联管段的： A.水头损失相等；?? B.总能量损失相等； C.水力坡度相等；??? D.所通过的流量相等。 2. 长管并联管道各并联管段的： A.水头损失相等； B.总能量损失相等； C.水力坡度相等； D.通过的水量相等； 3. 并联长管1、2，两管的直径、沿程阻力系数均相同，长度L2=3L1，则通过的流量为： A.Q1=Q2；?? ??? B.Q1=1.5Q2； C.Q1=1.73Q2；?? D.Q1=3Q2。?? ;4. 图示两根完全相同的长管道，只是安装高度 不同，两管道的流量关系为： A.Q1Q2；?B.Q1Q2； C.Q1=Q2；??? D.不定。;1-1断面、2-2断面的伯努利方程为;5. 两水池水位差为H，用两根等径等长、沿程阻 力系数均相同的管道连接，按长管考虑，则： A.Q1Q2；??? B.Q1=Q2； C.Q1Q2；?? D.Q2=0。?;二、计算题;;解：列1-1面和B面的伯努利方程，基准面通过水平管的轴心线;列1-1面和C面的伯努利方程，基准面取为通过C面中心的水平面;4. 水从直径d，长L的铅垂管路流入大气中，水箱中液面高度为h，管路局部阻力可忽略 沿程阻力系数为λ。 （1）求管路起始断面A处压强。 （2）h等于多少时，可使A点的压强等于大气压。;; 7.如图，要求保证自流式虹吸管中液体流量，按长管计算。试确定： （1）当H=2m，l=44m，ν=10-4m2/s，ρ=900kg/m3时，为保证层流，d应为多少？ （2）若在距进口l/2处断面A上的极限真空的压强水头为5.4m，输油管在上面贮油池中油面以上的最大允许超高zmax为多少？;解： （1）列两自由液面的伯努利方程，只计沿程损失，得到;（2）列1-1、A断面的伯努利方程，只计沿程损失，得到;孔口与管嘴出流;一、选择题;3. 孔口出流的流量系数、流速系数、收缩系数从小到大的正常排序是________。;1. 有一直径d=2cm的锐缘孔口，在水头H=2m作用下泄流入一矩形水箱，水箱横截面积A=10cm×20cm，测得收缩断面直径dc=1.6cm，经过49.2s后水箱内水位上升了3cm，求该孔口的收缩系数ε、流量系数μ、流速系数φ和局部阻力系数ζ。 ;解：;2. 在薄壁水箱上开一孔径d=10mm的圆孔，水箱水面位于孔口中心高度H=4m，孔口中心离地面高度z=5m。通过实验，测定射流与地面交点中心离水箱壁距离x=8.676m，孔口出流量Q=0.43L/s。如不计射流受空气的阻力，求此孔口出流的流量系数μ、流速系数φ和局部阻力系数ζ。;解：